2. Выработка, проводимая по обрушенным породам

Условия аналогичны примеру 1. Породы кровли плохо слеживающиеся.

Решение: 1) Определяем смещения пород кровли по п. 12. Согласно примеру 1 =31 мм. Смещения в рассматриваемой выработке по п. 18 составляют .

2) Расчетную нагрузку на крепь определяем по формуле (8):

где =1,0, =4,12 м (см. пример 1); =1,0 (см. п. 13); =31 кПа (см. (см. табл. 4 при =46 мм).

.

3) Тип и плотность крепи устанавливаем по пп. 14 и 15. При ширине выработки 4,12 м принимаем крепь из СВП-22 с замками ЗПК, сопротивление которой 260 кН. Плотность такой крепи

.

Принимаем n=0,8 рамы/м.

4) Согласно п. 17 податливость крепи должна быть не менее 46 мм. Крепь КМП-АЗ имеет максимальную податливость 400 мм. Таким образом, безремонтное поддержание этой выработки обеспечит металлическая арочная крепь КМП-АЗ из СВП-22 плотностью 0,8 рамы/м.

Примечание. В качестве примера в табл. 40 даны результаты выбора металлической податливой крепи для выработок, проведенных по обрушенным породам в выработанном пространстве вне зоны влияния очистных работ на различных глубинах и в других породах, но при прочих условиях, соответствующих примеру 1.

Таблица 40

H, м	Параметры крепи и плотность ее установки при значения , МПа
	20	40	60	80
300	КМП-А3 из СВП-22, замок ЗСД, n=0,8 рамы/м
600	КМП-А3 из СВП-22, замок 3ПК, n=1,67 рамы/м	То же
900	КМП-А5 с ножкой 700 мм из СВП-22, замок 3ПК, n=2,25 рамы/м	КМП-А3 из СВП-22, замок ЗСД
		n=1,5 рамы/м	n=0,8 рамы/м

Окончание табл. 40

H, м	Параметры крепи и плотность ее установки при значения , МПа
	20	40	60	80
1200	КМП-А5 с ножкой 900 мм из СВП-22, замок 3ПК, n=2,5 рамы/м	КМП-А3 из СВП-22, замок ЗПК, n=2		КМП-А3 из СВП-22, замок 3СД, n=0,8 рамы/м
		n=2 рамы/м	n=1,1 рама/м
1500	КМП-А5 с ножкой 1200 мм из СВП-22, замок 3ПК, n=3 рамы/м	КМП-А5 с ножкой 700 мм из СВП-22, замок 3ПК, n=2,5 рамы/м	КМП-А3 из СВП-22, замок 3ПК
			n=1,67 рамы/м	n=1 рама/м

3. Выработка, погашаемая за очистным забоем одиночной лавы

а. Условия (рис. 24) аналогичны примеру 1, причем =800 м; =69,4 МПа; =50,6 МПа; =53,4 МПа; =10,3 м², основная кровля пласта – среднеобрушающаяся.

Решение: 1) По аналогии с примером 1 сначала выбираем основную крепь. Для этого определяем смещения пород , находим нагрузку на крепь и оцениваем ее плотность. Из примера 1 имеем: =31 мм, =77 кН/м, =0,8 рамы/м (крепь КМП-АЗ из СВП-22 с планкой ЗСД).

2) Средства усиления крепи выбираем по величине смещений пород , определяемых по формуле (12):

где =31 мм (см. пример 1); =1,0 (см. табл. 10); =1,0 (по табл. 11); =0,4 (по рис. 5, а при =50,6 МПа и =69,4 МПа; =520 мм (по рис. 4 при =53,4 МПа и =800 м).

;

3) Суммарную расчетную нагрузку на крепь выработки за весь срок службы определяем согласно п. 10 по величине =239 мм:

,

где =1,0 (для подготавливающих выработок), =0,6 (для выработок, пройденных комбайновым способом при =800/53,4=15, по табл. 6); =4,12 м (по условию); =78 кПа (табл. 4 при =239 мм).

.

4) Плотность установки средств усиления п определяем из выражения (14) – см. п. 19.

,

где =193 кН/м; п=0,8 рамы/м; =220 кН (прил. 1); =200 кН (там же – для деревянной стойки).

.

Окончательно плотность установки средств усиления выбираем по технологическим соображениям и принимаем =0,4 ст/м, т.е. стойку усиления устанавливаем под каждую вторую раму крепи под прогон.

5) Выбираем крепь по податливости в соответствии с п. 14;

,

где =1 (по табл. 7 при =77 кН/м); =1 (см. табл. 8 при =0,4 ст/м); =239 мм;

.

Принимаем трехзвенную крепь КМП-АЗ из СВП-22 с податливостью 400 мм, плотностью 0,8 рамы/м. Последнюю в зоне влияния очистных работ на расстоянии 30 м впереди забоя лавы (см. табл. 12) необходимо усилить металлическими стойками трения под каждой второй рамой под прогон.

Примечание. В качестве примера в табл. 41 даны результаты выбора металлической податливой крепи для выработок, погашаемых позади забоя лавы, поддерживаемых на других глубинах и в других породах при прочих условиях, указанных в примере 3.

Таблица 41

H, м	Параметры крепи и плотность ее установки при значения , МПа
	20	40	60	80
300	КМП-А3 из СВП-22, замок ЗПК, n=0,8–1 рама/м	КМП-А3 из СВП-22, ЗПК, n=0,8 рамы/м
	Без усиления крепи
600	КМП-А3 из СВП-22, замок 3ПК		» »	» »
	n=1,33 рама/м Металлические стойки трения, 0,75 ст/м	n=1 рама/м
		Без усиления крепи
900	КМП-А5 с ножкой 700 мм из СВП-22, замок 3ПК, n=2 рамы/м	КМП-А3 из СВП-22, замок 3ПК,		» »
		n=1,25 рамы/м	n=0,8 рамы/м
	Металлические стойки трения			Без усиления крепи
	n1=1 ст/м	n1=0,63 ст/м	n1=0,4 ст/м
1200	КМП-А5 с ножкой 900 мм из СВП-22, замок 3ПК, n=2,5 рамы/м	КМП-А5 с ножкой 700 мм из СВП-22, замок 3ПК		КМП-А3 из СВП-22, замок 3ПК, n=0,8 рамы/м
		n=1,67 рамы/м	n=1 рама/м
	Без усиления крепи	Металлические стойки трения
		n1=0,9 ст/м	n1=0,5 ст/м	n1=0,8 ст/м
1500	КМП-А5 с ножкой 1200 мм из СВП-22, замок 3ПК, n=3,0 рамы/м	КМП-А5 с ножкой 700 мм из СВП-22, замок 3ПК		То же
		n=2 рамы/м	n=1,33 рамы/м
	Без усиления крепи	Металлические стойки трения
		n1=1 ст/м	n1=0,75 ст/м

б. Условия: глубина горных работ 300 м, средневзвешенное расчетное сопротивление сжатию вмещающих пород 20 МПа, ширина выработки 4,1 м при S=10 м², буровзрывная проходка.

Решение: 1) Основную крепь выбираем, определив и плотность установки крепи:

,

где =160 мм, =1, =0,62, =99,2 мм, =45 кПа, .

Принимаем деревянную крепь с верхняком диаметром 20 см. Из прил. 1 (п. 5) имеем =61 кН. Следовательно, п=184,5/61=3 деревянные рамы/м.

2) Определяем смещения пород с учетом влияния первой лавы по формуле:

где =99,2 мм, =430 мм, =1 (среднеобрушающаяся кровля), =1, =0,5; =314,2 мм.

Суммарная расчетная нагрузка на крепь за весь срок службы выработки при =314,2 мм равна .

Плотность установки средств усиления крепи определяем из выражения (14): деревянная ст/м под прогон.

в. Условия аналогичны примеру а ( =800 м, b=4,1 м, =0,5, но при =40 МПа).

Решение: =148,5 мм, =48 кПа, =196,8 кН/м, =3 деревянные рамы/м, =640 мм, =468,5 мм, =106 кПа, =434,6 кН/м, =3 ст/м. Принимаем одну деревянную стойку под каждую раму.

г. Условия: глубина горных работ 300 м, =40 МПа, ширина выработки 3,4 м при S=10 м², проходка буровзрывная.

Решение: 1) Выбираем основную крепь. Определяем по формуле (12), из табл. 4, по формуле (8), п по формуле (10); =25 мм, =24 кПа, =81,6 кН/м. Принимаем смешанную крепь: деревянные стойки и металлический верхняк из СВП-22. Из прил. l, п. 4 имеем =160 кН. Следовательно, , принимаем 0,8 рамы/м.

2) Проверяем необходимость усиления смешанной крепи в зоне влияния первой лавы. Определяем по формуле (12), по табл. 4, по формуле (8):

=120 мм, =44 кПа, =150 кН/м, . Принимаем .

д. Условия аналогичны примеру г, но при =20 МПа.

Решение: 1) =81,4 мм, =32 кПа, =108,8 кН/м, п=108,8/160=0,8 рамы/м.

2) =296 мм, =78 кПа, =265 кН/м, =0,8 ст/м. Принимаем одну деревянную стойку под каждую раму.

е. Условия: выработку проводят на глубине 100 м в многолетнемерзлых породах по пласту угля мощностью 3 м. Высота выработки 3 м, ширина b=3,7 м, S=10 м². В кровле в диапазоне 1,5b, т.е. 5,55 м залегают слоистые породы ( =14 МПа). Коэффициент =1 для многолетнемерзлых пород (см. п. 6). пласта =10 МПа, в почве в диапазоне 1b=3,7 м залегают породы с =4 МПа. Проходка буровзрывная.

Определяем .

Решение: 1) Выбираем основную крепь. Определяем где =100 мм, =1, =0,54, =54 мм, =27 кПа (из табл. 4), =1 (см. п. 13), .

Принимаем крепь КМП-А3, имеющую замки с плоскими планками. Из прил. 1 (п. 2) следует: =190 кН.

Определяем плотность установки крепи: . Принимаем п=0,8 рамы/м.

2) Проверяем необходимость усиления металлической крепи в зоне влияния первой лавы. Определяем по формуле (12), по табл. 4, по формуле (8): =104 мм, =42 кПа, =155,4 кН/м. . Предусматриваем в качестве средства усиления деревянные стойки ( =200 кН).

. Усиление крепи не требуется.

ж. Условия аналогичны примеру е, но в качестве основной принимаем деревянную крепь, =70 кН при b=3,4 м (см. прил. 1, п. 6).

Решение: 1) По аналогии с примером е имеем =54 мм, =25 кПа, =85 кН/м, . Принимаем п=1,25 деревянные рамы/м. 2) =104 мм, =42 кПа, =142,8 кН/м. . Предусматриваем в качестве средств усиления крепи деревянные стойки:

.

Допустима установка под прогон деревянных стоек с плотностью 0,625 ст/м.